Projekte
- SynergyFuels – Synergien durch Integration von Biomassenutzung und Power-to-x in der Produktion erneuerbarer Kraftstoffe.
Die Entwicklung von neuen Prozesswegen zur Herstellung von Isobutanol aus industriellen Abfallströmen, insbesondere unter Verwendung von Weizenstrohhydrolysat, ist einer der Aspekte des Projekts. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines nachhaltigeren Weges zur Isobutanolproduktion unter Verwendung verschiedener Stämme von Corynebacterium glutamicum. Darüber hinaus ist das Testen, Entwickeln und Etablieren von Methoden zur in-situ-Produktabtrennung ein weiterer Aspekt des Projekts. Das Projekt SynergyFuels wird vom Bundesministerium für Digitalisierung und Verkehr gefördert. www.synergyfuels.de
- Tolerante Fermentationsprozesse für Hydrolysate
Die Forschung konzentriert sich auf die optimale Regelung industrieller Fermentationsprozesse, die bei der Verwendung von Hydrolysaten aus landwirtschaftlichen Reststoffen von Chargenschwankungen betroffen sind. Das Hauptziel besteht darin, das volle Potenzial von Bioprozessdaten auszuschöpfen, eine schnellere Fehlerbehebung zu ermöglichen, die Prozessautomatisierung zu verbessern und den Bedarf an zeitaufwändigen und kostspieligen Offline-Messungen durch die Entwicklung kontinuierlich trainierter, validierter und verbesserter, auf Hybridmodellen basierender Softsensoren zu reduzieren. Die Prozesssteuerung umfasst die Kombination von Echtzeitdaten von Hardwaresensoren mit speziell entwickelten Modellen, um nicht messbare Parameter online vorherzusagen.
- Soft-Sens – Soft-Sensoren zur optimalen Steuerung industrieller Fermentationsprozesse.
Für die industrielle Biotechnologie sind effiziente Fermentationsprozesse von besonderer Bedeutung. Hierfür soll innerhalb des Promotionsprojektes ein sogenannter SoftSensor entwickelt werden. Dieser soll die optimale Regelung des Bioprozesses und somit maximale Ausbeuten in minimaler Fermentationszeit ermöglichen. Der SoftSensor soll kontinuierlich Prozessparameter modellgestützt messen, welche nicht direkt über konventionelle Hardware-Sensoren messbar sind. Das Projekt umfasst einen praktischen Fermentationsteil mit Escherichia coli und einen theoretischen Programmierteil.
- Fermentative Produktion von Exopolysacchariden
Dieses Forschungsprojekt befasst sich mit der Produktion, dem Scale-up und der Weiterverarbeitung von Exopolysacchariden mit verschiedenen Mikroorganismen für unterschiedliche Anwendungen. Die Entwicklung solcher Produkte birgt bestimmte Herausforderungen wie die oftmals hohe Viskosität, die Empfindlichkeit der Produkte gegenüber Wasser- und Umweltbedingungen und die Maßstabsvergrößerung. Die Überwindung solcher Hürden und die Entwicklung nachhaltiger, biologisch abbaubarer Materialien ist das Hauptziel der Forschung.
- Neue Verfahren zur Biopolymerproduktion
Bei typischen biotechnologischen Produktionsprozessen steigt die Viskosität des Reaktionsmediums mit zunehmender Produktkonzentration. Auf diese Weise werden die Produktivitätseinschränkungen verstärkt, vor allem die Verteilung von Sauerstoff als primäre Energiequelle. Dies gilt insbesondere für die mikrobielle Biopolymerproduktion. Das Ziel dieses Forschungsprojekts ist die Verbesserung und Innovation konventioneller Reaktorsysteme und Techniken zur Gewinnung des Endprodukts, die sehr energieintensiv sind. Die Arbeit konzentriert sich auf die Optimierung spezifischer Stufen solcher Systeme, wobei die wirtschaftliche Tragfähigkeit des gesamten Herstellungsprozesses im Vordergrund steht.
- C1TOCO – Biotechnologische Umwandlung von Methanol (C1) zu Tocochromanolen
Das Ziel dieses Projekts ist Methanol, das aus CO2 hergestellt werden kann, in Form eines fermentativen Prozesses in antioxidativ-wirkende Stoffe umzusetzen. Diese sind von besonderer Bedeutung für die Futtermittelindustrie, um Futtermittel mit erhöhtem Fettgehalt zu stabilisieren. Das Ziel dieser Forschungsarbeit ist es ein methanol-basiertes Produktionsverfahren zu entwickeln und zu optimieren, welches aus der Fermentation mit dem Mikroorganismus Saccharomyces cerevisiae und der nachfolgenden Aufarbeitung der Zielsubstanzen besteht. Dabei beinhaltet das Projekt von Beginn an ökonomische Machbarkeitsstudien, um die Wirtschaftlichkeit sicherzustellen.